钙磷镁代谢PPT课件.ppt

1 钙磷代谢 2 成骨细胞 合成有机基质 并通过新合成的基质控制无机物 促进骨形成 破骨细胞 通过产生酸和蛋白水解酶分解无机物和水解有机基质 促进骨吸收 成骨细胞 3 骨具有机械支撑 保护脏器功能 骨是钙磷的储存库 参与钙磷代谢的调节 钙磷是人体重要组成物质 具有广泛的生理功能 血浆中钙磷的浓度依赖于 肠道吸收 骨质沉积和吸收 肾脏的排泌 主要调控激素有 甲状旁腺激素 1 25 OH 2D3 降钙素 4 钙和磷的代谢及调节 钙盐 磷酸盐是机体含量最多的无机盐主要储存在骨和牙齿 以羟磷灰石形式存在钙磷镁在体内的分布组织骨和齿998555软组织11545细胞外液 0 2 0 11总量克 摩1000 25 600 19 4 25 1 0 相对分布 钙 磷 镁 5 一 钙和磷的生理功能 一 钙的生理功能1 细胞内钙 其浓度仅为细胞外的1 1000 主要存在于线粒体 肌浆和内质网内 生理功能 1 触发肌肉兴奋 收缩耦联 2 作用于质膜 影响膜通透性及膜的转运 3 Ca2 作为细胞内第二信使 4 Ca2 是许多酶的辅因子 6 5 Ca2 能抑制维生素D3 1 羟化酶的活性 参与自身及磷代谢调节 6 细胞内的钙结合蛋白 钙调蛋白是重要的酶调节物质 钙与钙调蛋白结合后 使钙调蛋白的构象发生改变 从而活化或抑制酶 7 2 细胞外钙 存在于血浆等细胞外的钙 生理功能 1 稳定神经细胞膜影响其应激性 Ca2 神经肌肉的应激性手足抽搐 2 Ca2 即凝血因子 参与凝血过程 3 细胞外钙是细胞内钙的来源 它为骨的矿化 凝血以及膜电位维持提供钙离子 8 二 磷的生理功能1 细胞内磷的生理功能 1 ATP中的高能磷酸盐 作为能源维持着细胞的各种生理功能 2 磷是辅酶类物质的构成成分 如NAD NADP 3 细胞膜的磷脂在构成生物膜结构 维持膜的结构功能以及代谢调节均发挥作用 4 细胞内的磷酸盐参与许多酶促反应 9 2 细胞外磷的生理功能 1 血中的磷酸盐是血液的缓冲体系的重要组成成分之一 2 细胞外磷酸盐为细胞内以及骨矿化所需磷酸盐的来源 血钙和血磷之间有一定的浓度关系 正常人钙 磷 mg dl 的乘积在36 40之间 10 当 ca p 40 则钙和磷以骨盐形式沉积于骨组织 若 ca p 36则妨碍骨的钙化 甚至可使骨盐溶解 影响成骨作用 11 二 钙和磷的代谢 一 钙的代谢1 吸收由食物供给 正常成人每日摄取钙约0 5 1克部位 十二指肠吸收方式 在活性VitD3调节下的主动吸收过程影响因素 肠道中的PH值PHCa H2PO4 2促进Ca2 吸收PHCa3 PO4 2不利Ca2 吸收 食物中构成成分的影响 Ca P 2 1吸收最佳 肠道中活性VitD3的影响 最主要的因素 年龄的影响 12 骨形成 骨吸收 13 2 排泄钙通过肾和肠道排泄 由消化道排泄的钙量占总量的80 由肾排出的钙占总排钙的20 尿钙的排除量受血钙浓度直接影响 血钙低于2 4mmol L 尿中无钙排除 14 二 磷的代谢1 吸收由食物供给 正常成人每日摄取磷约0 8克 部位 小肠上段 空肠最快 方式 食物中的磷主要指有机磷酸脂和磷脂 在磷酸酶的作用下生成无机磷酸盐 才能被吸收 影响因素 肠道的PH食物中金属离子的影响 钙镁铁体内钙的利用情况2 排泄肾是磷排泄的主要器官 肾排磷占总排磷的70 其余30 由粪便排泄 15 血钙和血磷 骨钙骨磷 沉积 溶解 肠 食物钙磷 粪钙 吸收 排出 组织细胞 利用 排出 肾 排泄 重吸收 尿磷 钙磷的代谢 16 三 血钙和血磷 一 血钙红细胞内钙含量较少 绝大多数存在于血浆中 故血钙通常指血浆钙 正常值为2 25 2 75mmol l 其中离子钙仅为0 96 1 24mmol l 17 离子钙45 血钙复合钙15 结合钙与血浆蛋白结合的钙40 血浆中发挥生理作用的是离子钙 离子钙与非扩散钙可相互转换 但受PH影响 扩散钙 非扩散钙 18 血浆蛋白结合钙血浆蛋白 Ca2 当 H 升高时 蛋白结合体钙向离子钙转移当 H 降低时 血浆离子钙降低 而血浆总钙量可无变化 此时可出现低钙抽搐现象 pH每改变0 1单位 血清游离钙浓度改变0 05mmol l在测定Ca2 同时要测pH H HCO3 19 二 血磷血中的磷通常指血浆中的无机磷 主要以HPO42 的形式存在占80 85 以上 血中的磷以有机磷和无机磷两种形式存在 正常成人血浆无机磷含量为0 81 1 45mmol l 20 四 钙和磷及骨代谢的激素调节 一 甲状旁腺激素 parathyroidhormonePTH 21 1 合成 甲状旁腺主细胞 一种单链多肽激素 成熟PTH含84个氨基酸残基 分子量约为9500 是维持血钙恒定的主要激素 2 合成调节 1 血钙负反馈调节 2 1 25 OH 2D3的影响 3 降钙素的影响 22 23 3 代谢 在肝枯否细胞及肾小管细胞的PTH被分解为N端和C端 N端具有生物学活性 可被肝细胞 肾及骨组织摄取 C端无PTH活性 4 作用机制 具体如图 24 25 5 生理功能 PTH为调节血钙的主要因素 具体作用表现为升高血钙 降低血磷 酸化血液 靶器官为肾脏 骨骼 小肠 对骨的作用 促进溶骨 升高血钙 PTH促使已形成的破骨细胞的活动性增强 骨盐溶解 血钙升高 促使未分化的间叶细胞向破骨细胞的转化 同时抑制成骨细胞的活动 抑制破骨细胞向成骨细胞的转化 使破骨细胞的活动性增强 血钙升高 26 对肾作用促进远曲小管和髓袢上段对钙的重吸收 抑制近曲小管及远曲小管对磷的重吸收 净结果为血钙升高 血磷降低 尿钙减少 尿磷增加对小肠的作用为一种间接反应 促进肠道对钙磷的重吸收 PTH可以促进活性VitD3的形成 对维生素D的作用升高肾25 OH D3 1 羟化酶活性促进1 25 OH 2 D3的生成 27 二 维生素D又称钙化醇 为类固醇衍生物 具有抗佝偻病作用 天然的维生素D有两种 VitD2 麦角钙化醇 VitD3 胆钙化醇 肝和肾是VitD3活化的主要器官 仅活化的VitD3有生物学活性 胆钙化醇 麦角钙化醇 28 7 脱氢胆固醇 VitD3的合成 29 1 合成胆固醇脱氢7 脱氢胆固醇紫外线胆钙化醇 D3 肝25 羟化酶 25 羟维生素D3 1 25 二羟维生素D3 肾1 羟化酶 24 25 二羟维生素D3 肾24 羟化酶 活性型 低活性 活性D3活性是维生素D3的10 15倍 被认为是一种激素 30 2 调节PTH 促进其生成活化1 羟化酶抑制24 羟化酶自身的调节1 羟化酶1 25 OH 2 D324 羟化酶CT的调节 CT1 羟化酶1 25 OH 2 D3 促进1 25 OH 2 D3 1 25 OH 2 D3 1 24 25 OH 2 D3 2019 12 31 31 32 钙磷的调节Ca2 对1 羟化酶系有直接激活作用 人体1 羟化酶对Ca2 的敏感度为1mmol L 当Ca2 1 26mmol L时 对1 羟化酶产生抑制作用 当Ca2 1 00mmol L时 1 羟化酶活性增高 Ca2 PTH1 羟化酶1 25 OH 2 D3磷 血磷可抑制1 羟化酶的活性 血磷1 羟化酶1 25 OH 2 D3 33 3 生理功能 升高血钙和血磷靶器官 小肠 骨 肾脏 对小肠作用 促进小肠对钙磷的吸收 使血钙和血磷升高 对骨的作用 与PTH协同作用 加速破骨细胞形成 促进溶骨 促进小肠对钙磷的吸收 使血钙和血磷升高 以利于骨的钙化 对肾的作用 活性VitD3促进肾小管上皮细胞对钙磷的重吸收 34 以上作用使血钙 血磷增高 增高的钙 磷有利于骨的钙化 维生素D3能维持骨盐的溶解和沉积的对立统一 以利于骨的更新与生长 维生素D3缺乏时 钙 磷代谢障碍 儿童易发生佝偻病 成人可发生骨质软化症 此外 严重的肝肾功能障碍时 维生素D3转变为活性维生素D3能力下降 也可发生佝偻病和骨质软化症 35 三 降钙素 caleitoninCT 1 合成部位 由甲状旁腺滤泡细胞合成 分泌的一种单链多肽激素2 调节受血浆中的钙离子的影响 CT的分泌随血钙升高而增加 两者呈正相关 36 3 生理作用 抑制溶骨作用 降低血钙血磷 促进尿钙 尿磷的排出 靶器官主要是骨和肾对骨的作用 抑制间叶细胞转化为破骨细胞抑制破骨细胞的活性促使破骨细胞向成骨细胞的转化通过以上作用 抑制溶骨作用 促进骨盐沉积 降低血钙 对肾脏的作用 CT可直接作用于肾脏的近曲小管 抑制钙磷的重吸收 使尿钙 尿磷的排出增加 降低血钙血磷 37 四 甲状旁腺激素相关蛋白 PTHrP 由肿瘤细胞分泌 作为内分泌激素作用于靶细胞 骨骼和肾 引起高钙血症 38 钙磷代谢调节小结 39 PTH CT 活性D3与血钙 血磷的恒定 血钙正常 血磷降低血磷降低 活性D3 肠钙磷的吸收 骨盐溶解血钙磷 肾重吸收钙磷 Ca2 P CT Ca2 PTH 血钙降低血磷升高 血钙血磷正常 40 钙和磷的代谢紊乱 一 钙代谢异常总钙的异常表现为 游离钙的异常总钙和游离钙的异常 一 低钙血症 hypocalcemia 定义 血钙浓度低于2 25mmol l 41 常见病因 低清蛋白血症血清总钙降低 游离钙多正常 慢性肾功能衰竭 a 高磷b vitD3c 骨对抗PTH 甲状旁腺功能减退 PTH分泌不足 维生素D缺乏 电解质代谢紊乱 42 临床表现 对神经肌肉的影响 神经肌肉兴奋性增高 对骨代谢的影响 骨质钙化障碍 对心肌的影响 心肌兴奋性 传导性增高 43 二 高钙血症 Hypercalcemia 定义 血钙浓度高于2 75mmol l常见病因 钙溢出进入细胞外液 肾对钙的重吸收增加 肠道对钙吸收增强 骨髓的重吸收增加 原发性甲状旁腺功能亢进和PTH过度分泌 44 临床表现 对肾的影响 损害肾小管 尿浓缩功能障碍 对神经肌肉的影响 神经肌肉兴奋性下降 对心肌的影响 心肌兴奋性 传导性下降 45 二 磷代谢异常 一 低磷血症定义 血清无机磷浓度低于0 81mmol l 常见病因 磷向细胞内转移 肾磷酸盐阈值降低 肠道磷酸盐的吸收减少 细胞外磷酸盐丢失 46 临床表现 轻症可不出现任何症状神经肌肉症状 急性 近端肌肉无力 厌食 头晕 感觉异常等严重可导致呼吸肌衰竭 47 二 高磷血症定义 指血清无机磷浓度高于1 45mmol l 常见病因 常因肾脏排泌磷酸盐的能力不足而致 其他引起的因素与增加或磷酸盐从组织进入到细胞外液等有关 肾排泌磷酸盐能力下降 磷酸盐摄入过多 细胞内磷酸盐大量转运出 48 临床表现 Ca P 常数高磷血症主要是引起低钙血症的症状 49 甲旁亢 低钙高磷肾脏清除vitD3缺乏 50 PTH毒性作用 肾性骨营养不良神经毒性 增加脑钙 减慢神经传导速度血液系统 抑制红细胞生成 增加渗透脆性抑制血小板聚集抑制白细胞迁移循环系统 心肌损害 血压下降软组织坏死增加蛋白质分解升高血 51 镁代谢及其异常 镁在人体内总量 21 28g 约占体重的0 33 居构成机体元素的第11位 体内阳离子中第4位 主要以磷酸镁及碳酸镁的形式存在 血浆中镁的浓度约为0 75 1 00mmol l 主要以三种形式存在 55 是游离的 30 与蛋白结合 15 与阴离子形成复合物 体内镁分为细胞内和细胞外 52 一 镁的生理功能 一 细胞内镁的功能1 是体内300多种酶的辅因子 广泛参与各种生命活动 2 参与酶底物形成MgATP MgGTP3 是许多酶系统的变构效应激活因子4 在氧化磷酸化 糖酵解 细胞复制 核苷酸代谢以及蛋白生物合成中起着重要作用 53 二 细胞外镁的功能1 细胞内镁的来源 2 降低神经 肌肉兴奋性 3 mg2 在突触的神经末梢竞争性抑制Ca2 的进入 影响神经递质在神经肌肉连接点的释放 4 mg2 浓度减少会导致神经肌肉应急性增加 54 二 镁的代谢 镁存在于除脂肪以外的所有动物组织及植物性食品中 日摄入量为250mg 1 吸收部位 主要在回肠方式 主动转运过程2 排泄消化道排泄肾排泄 主要途径 55 三 镁的代谢